Химия және өмір

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Тақырыбы:  «Химия  және  өмір»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жоспары:

 

 

Кіріспе бөлім

Химия  туралы  жалпы  түсінік

 

Негізгі бөлім

І. Химия дамуының кезеңдері

 

ІІ. Химияның табыстары

 

ІІІ. Қазақстанның химия  өнеркәсібі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе бөлім

Химия  туралы  жалпы  түсінік

Химия материяны зерттейтін жаратылыстану ғылымдарына жатады. Бізді қоршап тұрған және біздің санамыздан тыс өз бетінше өмір сүретін дүние – толып жатқан заттар мен құбыстар материяға жатады. Материя объективтік шындықты бейнелейтін философиялық категория, материя біздің сезім мүшелерімізге әсер етіп сезім тудырады, бейнеленеді.

Материя объективтік шындық ретінде зат және  өріс түрінде өмір сүреді. Зат дегенміз белгілі химиялық құрамы бар, тиісті  физикалық және  химиялық қасиеттерімен  сипатталатын материяның  жеке  бір  түрі. Сондықтан зат – тыныштық күйде өзіне тән массасы болатын материалдық бөлшек. Мысалы, су, күкіріт қышқылы, сода, мыс, темір заттарға  жатады.

Материалдық орта – физикалық  өріске –электрлік, магниттік, электромагниттік, гравитациялық өрістер, ішкі ядролық күштер  жатады.

Зат пен өріс өзара байлланысты және белгілі бір жағдайда бір-біріне  ауысып  отырады.

Материя үздіксіз қозғалыста болады  және  ол қозғалыспен тығыз байланысты. Материя қозғалысының формалары алуан түрлі, олар өзара байланысты  және  белгілі бір жағдайларда бір-біріне айналып отырады.

Мысалы, химиялық энергия электр энергиясына, электр энергиясы жылу энергиясына,  жылу  энегиясы механикалық  энергияға  айналады.

Материя  қозғалысының  бір-біріне айналу  кезінде – табиғаттың негізгі  заңы – материя  мен  оның қозғалысының  мәңгілігі  сақталады. Материяның қай түрі  және қандай қозғалысы болсын  жоқтан пайда болмайды және  жоққа  айналмайды.  Материяны бақылау,  тәжірибе  жасау, теориялық зерттеу  арқылы  тануға  болады.

Химия пәні  материя қозғалысының химиялық формасын  зерттейді. Химиялық  процестер кезінде молекулалардың  құқрамындағы бөлшектердің  өзара  қосылуы,  айырылуы, алмасуы,  орын басуы нәтижесінде бастапқы заттардың сапасы өзгеріп жаңа сапалы заттар  түзіледі және  оллардың қасиеттері  де  басқаша  болады.

Сонымен, химия  дегеніміз заттардың  құрамын,  құрылысын, олардың  бір  түрден  екінші түрге  айналуын және  осы айналу  кезінде байқалатын  құбылыстарды  зерттейтін  ғылым.

Химия  негізінен элементтерді және олардың қосылыстарын зерттейді. Барлық  элементтер (көміртегінен  басқа) мен олардың қосылыстарын зерттейтін химияны бейорганикалық химия  дейді.

Бейорганикалық қосылыстар 300 мыңнан асады. Тек  көміртегі қосылыстарының құрылысын, құрамын, оларға  байланысты реакциялар мен құбылыстарды  зерттейтін химияны органикалық қосылыстар 4 миллионнан асады. Бұлардан  басқа физикалық  химия, коллоидтық химия, электрохимия, химиялық технология тағы басқа пәндер оқытылады.

Химияның табиғатты, тірі дүниені зерттеуде және халық шаруашылығын дамытудағы маңызы зор.

Химияның негізгі міндеттеріне халық шаруашылығына қажетті сапалы өнімдер алу, өндіріс қарқынын арттыру, қалдықсыз заттар  өндіру т.б. жатады.

Табиғатта халық  шаруашылығына  қажетті заттар  кездесе  бермейді. Сондықтан химиялық  әдістерді және химияның жетістіктерін  пайдалана  отырып, алуан  түрлі өнімдер  өндіреді.

Қазіргі  кезде химиялық синтез әдісін пайдаланып табиғи пайдалы қазбалармен бірге кездесетін қосалқы газдардан органикалық  және   бейорганикалық химия өнімдерін өндіреді.

Қазіргі кезде химиялық синтез әдісін пайдаланып табиғи пайдалы қазбалармен  бірге кездесетін  қосалқы  газдардан органикалық және бейорганикалық химия  өнімдерін  өндіреді. Әсіресе химия  өнеркәсібінде технологиялық  процестерді жақсарту және жаңа  технологиялық  әдістерді іске  қосу өнімдерін шығымын, сапасын арттырумен бірге  қоршаған  ортаны қорғауға  да  зор пайдасын  тигізіп отыр. Қазіргі  кезде химиялық   әдістерді  пайдаланып өнеркәсіпке  қажетті  аса  таза заттар  алу өндірістік   мөлшерде  жүзеге асырылуда.

Халық  шаруашылығына  қажетті  қара  және түсті металдарды олардың қосылыстарынан  тотықсыздандырып алу тек  химиялық  реакциялар  арқылы жүреді.

Химиялық реакциялардың  негізінде химиялық  өнімдер: күкірт қышқылы, азот қышқылы, тұз қышқылы,  сілтілер, сода, сабын, резеңкелер,  пластмассалар, каучуктер, жасанды талшықтар, мұнай  өнімдерін өндіру, сонымен бірге ауыл шаруашылығына қажетті калий, азот фосфор тыңайтқыштарын  және  микротыңайтқыштар, гербицидтер т.б. өндіру іске  асырылады.

Химиялық  реакцияларды  пайдаланып,  дәрі-дәрмектер, тау-кен  жұмыстарына  қажетті қопарғыш  заттар  өндіреді. Бір  ғана  мұнайдың  өзінен 20 мыңнан  аса , ал таскөмірден одан  да  көп органикалық  және  минералдық заттар  алынады. Химия  жетістіктерін пайдаланып  қазір химия  өнеркәсібі 50 мыңнан  астам  халық  тұтынатын өнімдер  өндіреді.

Сонымен  бірге жартылай  өткізгіштер өндіруге  қажетті өте  таза  затта, космос  ракеталарына қажетті  бөлшектер, ракетаға жоғары жылдамдық  беретін отын  элементтерін  өндіреді.

Соңғы  кезде зор  көңіл бөлініп отырған қоршаған  ортаны қорғау  мәселесінде химияның  алатын  орны   ерекше. Өндірістік   суларды (металлургия, химия т.б. өнеркәсіптердің) тазарту ауа  және  су  тазалығын  сақтау және  бақылау, қалдықсыз  жұмыс  істейтін өндірісті  жүзеге  асыруда химия хылымы мен  өнеркәсібінің  маңызы зор.

Химия – жаратылысты  зерттейтін  ғылымдардың  бірі.

 

 

 

 

 

 

Негізгі бөлім

І. Химия дамуының кезеңдері

 

 

Химия ғылымы қазіргі  күйіне жету  үшін күрделі даму  кезеңдерін өткерді. Химиялық  білімдер  өндірістің  қажеттерін қанағаттандырыу мақсатында  дамыды. Тіпті біздің  жыл  санауымыздан бұрын  Ежелгі Мысыр  елінде темір, мыс, күміс, алтын өндірумен, сабын  жасау, шыны,  спирт өндірумен  шұғылданған,  маталарды  бояуды  білген. Сондай ақ химиялық  өндірістер Қытайда, Үндістанда, Месопотамияда жұмыс  істеген. Сол  кездің  өзінде белгілі  толып жатқан заттардың әрқайсысының  өзіне  тән физикалық және  химиялық  қасиеттерімен  жалпы  ұқсастық  белгілері болуы ертедегі  ойшылдарды заттың  құрамы  туралы пікір айтуға  итермеледі. Мысалы біздің  жыл  санауымыздан  бұрынғы ІҮ ғасырда өмір сүрген грек философы Демокрит барлық заттар бөлінбейтін бөлшектер – атомдардан тұрады деген  пікір  айтқан, бірақ бұл пікірі тәжірибеге  негізделмеген жалпы  жорамал  еді.

Химия басқа  да  ғылымдар  сияқты  адам  қоғамының   материалдық   мұқтажын  өтеуден  өсті. Мұнда  да  басқа  ғылмдардағыдай,  практикалық  білім  теориялық  білімнен  бұрын  туды. Іс  жүзінде  керекті жеке  бір  химиялық  процестерді (айталық жану,  кеннен  металл  қорыту)  ашып,   керегіне  пайдалану  алғашқы  қауым  кезінде  де  болған,  мысалы  біздің жыл  санауымыздан 3000 жыл  бұрын Месопотамияда  кеннен  темір, мыс, күміс,  қорғасын  алып  отырған, 1200 жыл бұрын Қытайда түрлі  химиялық  заттарды алып  білген,  Индия мен Египетте  де  сол  кездерде  химиялық  жеке   өндірістер  болған. Беріректе  құл  иеленуші   мемлекеттерде де  тұрмысқа  керекті химиялық  білім өсе берген. Әсіресе  ертедегі  Египетте  көп  химиялық  білімдер  жиналған.

ХҮІІІ ғасырдың  ортасына  дейін  химия ғылым  деп  есептелмеген,  оған  дейінгі  химия кәсіп ,  шеберлік  ретінде  ғана  болған. Мысалы,  біздің  жыл  санауымызға  дейінгі үш  ғасыр  бұрын ерте  замандағы  мәдениетті  ел – Египеттің  Александрия  деген  қаласында  ғылым  академиясы  болған,  онда «құдай  өнері» - химияға  арнаулы Серапис  сарайы  беріліпті –мыс,  бірақ  химияны  нағыз  ғылым  деп  есептемеген. Бергі  заманда  да  кеннен  металл  алуды,  шыны  жасауды,  кейбір  қышқылдарды, тұздарды  басқа  да  химиялық  заттарды ала  білген,  бірақ  мұнда  қандай  процесс  болатынын оларды  меңгеруді  білмеген,  өйткені  бұл  кезде бұл химиялық  процестердің ғылыми негіздері белгісіз еді.

 Бірақ  материяның атомдардан  тұратындығы  туралы Демокриттің болжамы  көп  уақыт ұмыт  болып  қалды да,  оның  орнына Аритотельдің  (384-322 б.ж.с.д.) элементтер  теориясы  қабылданып, ол  шіркеудің қолдауының  арқасында 17 ғасырдай  өмір  сүрді. Бұл  теорияның  негізгі  мәні жоғары бір күштің  әсерінен бір  элементті басқа  бір  элементке  айналдыруға болады  деп  есептеді. Осы теорияның  негізінде әрекет еткен орта  ғасырлық химия- алхимия (химияның  арабша  аты) деп  аталды.

Алхимия  дәуірі  шамамен ІҮ ғасырдан ХҮІ  ғасырға  дейін созылды. Алхимиктердің  ғылыми  бағыты  теріс  болды.  Олар  Аристотелдің теориясына  тым  сене   отырып, жай  металдарды  алтынға  айналдыратын «ғажайып  философиялық тасты»  іздеп  әуре  болды.       Бірақ  алхимиктердің  еңбектері босқа  кеткен  жоқ, олар «философиялық тасты» іздеу мақсатында жүргізген  тәжірибелерінің нәтижесінде   көптеген  металдар, қышқылдар,  тұздар,  дәрі-дәрмектер бояғыш заттар т.б.  алынды.

Алхимиктердің  теріс бағытын  көптеген  ғалымдар ХҮІІ –ХҮІІІ ғасырларда қатты  сынады.

Аса  көрнекті ағылшын  физигі  және  химигі Р.Бойль 1677  жылы  басылып  шыққан «Химик-скептик»  деген  еңбегінде алхимиктердің  фантастикалық пікірлеріне  ашық  қарсы  шығып,  химиялықт  реакциялар  ары  қарай   бөлінбейтін   элемеенттердің қатысуымен  жүреді  деп  түсіну  керек   деген   тұжырым  жасады. Р.Бойлдің элемент туралы  түсінігі  қазіргі  ұғымға  сәйкес  келеді.

Осындай  теріс  ұғымдар  пайда  болса  да (мысалы, флогистон теориясы бойынша металл  тотыққанда немесе   зат  жанғанда  ол  заттардан флогистон   элементі   бөлініп  кетеді)  химия дамудың жаңа  озық  жолына  түсті,  Газдардың  қасиетін (Г.Кавэндиш, Д.Блек),  жану  процестерін (Д.Пристли, Г.Шталь, И.Бэхер),  ауа  құрамын  зерттеу  жұмыстары,  көптеген  жаңа  элементтер  ашу экперменттік  химияның  дамуында  зор  қызмет  атқарды.

Ғылыми химия М.В. Ломоносовтың (1711-1765)  еңбектерінен  басталады. Ол зат  массасының сақталу  заңын  ашып (1748 ж) атом  молекулалық ілімінің  негізін  салды. Зат массасының  сақталу  заңын француз  ғалымы Л.Лавуазье де  ашып   металдар тотыққанда металл  мен  ауаның (оттегі) қосылатынын тәжірибе  жүзінде  дәлелдеді. Сөйтіп М.В.Ломоносов  пен Л.Лавуазьенің  еңбектері флогистон  теьориясын  жоққа  шығарды.

Орыстың  ұлы  ғалымы Д.И. Менделеевтің  еңбектерінің химия ғылымын  дамытудағы маңызы  орасан  зор. Ол 1869  жылы  аса  маңызды табиғат заңы – периодтық  заңды  ашып,  химиялық  элементтердің  ғылыми  жүйесін  жасады. Өзінің «Химия  негіздері»  еңбегінде  ол  бірінші  рет химияны периодтық  заң  негізінде баяндады. Д.И.Менделеев  көп  жылдық  еңбектерінің  нәтижесінде  ерітінділердің  химиялық  теориясын  жасады.

Орыстың  көрнекі  ғалымы А.М.Бутлеров 1861 жылы  органикалық қосылыстардың химиялық  құрылыс   теориясын  жасады, бұл теория  есепсіз көп  органикалық қосылыстарды белгілі  бір  жүйеге   келтіруге  және  органикалық химияның жедел  дамуына   жағдай  жасады. А.М.Бутлеров орыс  химиктерінің ғылми  мектебінің  негізін  салды. Бұл мектептен Н.Д.Зелинский, В.В.Марковников, С.В.Лебедов  сияқты  аса  ірі  ғалымдар  шықты.

Отандық  химия  ғылымын  дамытудағы Н.Н. Зининннің, А.А. Воскресенскийдің, Е.А.Фаворскийдің, И.С.Курнаковтың, Л.А.Чугаевтың, Г.И. Гесстің  т.б. еңбектері зор  болды.

Химияның өнеркәсіпте, ауыл  шаруашылығында , тұрмыста,  мемлекеттік  қорғаныс  ісінде маңызы  өте  зор. Қазіргі  кезде химияны  қолданбайтын біріде  бір   өндіріс  саласы  жоқ  десек артық  болмайды.

Революцияға  дейінгі Россияда  химия  өнеркәсібі  нашар  дамыды. Сондықтан  көптеген   химия  өнімдерін,  мысалы: азот,  фосфор,  калий  тыңайтқтыштарын резенкені,  түсті  металдарды,  бояғыш заттарды,  дәрі-дәрмек т.б. көптген  заттарды  шетелдерден  алып  тұрды.

Ұлы  октябрь  социалистік  революциясы  жеңіп,  Совет    мемлекеті  орнағаннан  кейін Коммунистік  партия   мен  Совет  өкіметі  жаңадан   отандық  химия  өнеркәсібін жасауға  және   оны табиғи шикізаттармен,  электр  энергиясымен, сондай-ақ ғылыми  -зерттеу  институттарымен  және   маман  кадрлармен  қамтамасыз  етуге  зор  көңіл  бөлді. Осының  нәтижесінде 1913  жылмен  салыстырғанда 1940  жылы  химия   өнеркәсібі  18  есе  артты,   ал  1951 жылы Совет Одағы химия  өнімдерін  өндіру  жөнінен  дүние  жүзінде  екінші  орынға   шықты.

Ұлы Отан соғысы  кезінде  басқа   өнеркәсіптер  сияқты  химия   өнеркәсібі  де  үлкен  зиян  шекті. Совет  адамдарының  қажырлы   еңбегінің арқасында  өте  аз  уақыт  ішінде  еліміздің  шығысында  көптеген  химия  өндіріс  орындары  ашылды. Азат  етілген  аудандарда бүлінген  химия  өндірістері  қалпына  келтірілді және  жаңа  заводтар  салынды. Химия  өнімдерін өндіру 1940  жылмен  салыстырғанда  1960  жылы  4 есеге  артты. Органикалық  синтез  өнімдері – еріткіштер, пластификаторлар, антидетонаторлар, жуғыш  заттар,  консервлеуші  препараттар, улы  химикаттар өндіру жедел қарқынмен  дамыды. Сонымен  қатар   анилин- бояу,  химия, фармацевтік,  лак,  бояу  тағы   басқа  өндірістері  кеңітілді. Халық  шаруашылығына қажетті  синтетикалық талшықтар мен  смолалар, кремний органикалық  қосылыстар,   пластикалық  массалар,  пленкалар,  қасиеті әртүрлі синтетикалық  каучуктер  өндіретін  химиялық  өнеркәсіп  орындары  пайда   болды  және  ары қарай  дамытылды.

20 жылдың  ішінде қара  металлургия жылына  шамамен 250 миллион тонна  болат  қорытуға  мүмкіндік  беретіндей  дәрежеге   жетті, Әсіресе  жеңіл,  түсті  және  сирек  кездесетін металдар  өндіру  ісі  тездетілді.,  аллюминий шығару  әлдеқайда  өсті. Мұнай мен  газды  өндіруді  басым  өркендету бағыты  дәйекті  түрде жүзеге  асырылатын  болады,  оларды химия  өндірістері  үшін шикізат  ретінде  пайдалану арта  түседі.  Көмір,  газ  және  мұнай  өндіру халық  шаруашылығының  барлық  қажеттерін  толық  қамтамасыз  етуге  тиіс.